CN112063858A - 一种含砷物料全湿法生产合格氧化砷的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含砷物料全湿法生产合格氧化砷的工艺，先把含砷物料加压加温氧化浸出，在含砷低酸浸出矿浆中加入硫化砷和粘合剂混合物净化，固液分离，溶液加入吸附剂和除钙剂，冷却常温，静置陈化24～48h，进行精密过滤，净化后液通入二氧化硫，五氧化砷还原结晶得到三氧化二砷，风干脱水产出合格分析纯三氧化砷产品。本工艺具有流程紧凑、全湿法密闭循环操作，具有劳动环境友好安全等优点，一次性产出合格三氧化二砷产品，不仅解决了砷的开路，而且砷实现产品化，大幅提升产品价值，在含砷物料处置回收中具有很好的优势。
Description
技术领域
本发明涉及环保治理和危险固废有价元素综合利用领域，尤其涉及一种含砷物料全湿法生产合格氧化砷的工艺。
背景技术
铜铅锌锡锑铋等重金属有色冶炼过程中，砷主要是以蒸汽进入烟气，正在后续烟气治理中，砷进入烟尘和污酸渣，如何高效清洁安全脱出砷，制备砷产品，不仅可以解决砷的安全环保问题，还可以提升砷的价值，获得好的经济效益和环保效益。
目前国内处理含砷废渣和污泥时常用的固化处理技术是水泥固化、有机聚合物固化、沥青固化和火法固化，这些处理方式不仅增加企业的负担，而且造成资源的极大浪费。
专利201710203220.8提出了一种全湿法从硫化砷废渣中提取砷的工艺，将硫化砷废渣通过氧压浸出、固液分离后的氧压浸出液再还原、结晶、干燥，制得三氧化二砷。这样制得的三氧化二砷含量虽然达到99％的化学纯以上，但仍无法达到99.5％的分析纯以上，且每立方含砷溶液只能产生30～50kg砷量的氧化砷，产出效率低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含砷物料全湿法生产合格氧化砷的工艺及制备方法，能对含砷物料进行清洁处理，提高产出效率，并产出纯度为99.5％以上的合格分析纯三氧化二砷。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种含砷物料全湿法生产合格氧化砷的工艺，包括如下步骤：
包括如下步骤：
步骤一：氧压浸出：将含砷物料通过循环氧压浸出，得到高价高浓度含砷低酸矿浆；
步骤二：一次净化：在步骤一所述的矿浆中加入硫化砷和粘合剂，搅拌30～90min，转速131r/min；所述硫化砷被所述矿浆中的高价砷还原得到低价氧化砷和单质硫磺，所述粘合剂将所述矿浆中的硅胶及重金属混合的悬浮物粘合沉淀，固液分离，得到一次净化渣和一次净化液；
步骤三：二次净化：在步骤二中的一次净化液中加入吸附剂和除钙剂的混合物，冷却至常温，静置陈化24～48h，再进行加覆盖滤纸精密过滤，过滤采用离心分离方式，滤纸目数20目，得到二净渣和二净后液；
步骤四：还原结晶：在步骤三所述二净后液中加入二氧化硫进行还原搅拌，转速30～90r/min，反应12h，常温下反应得到还原后混合物，还原后混合物采用滤网40目的滤布进行离心分离，在离心分离后加水洗涤硫酸根，得到低水三氧化二砷晶体和还原后液；
步骤五：风干：将步骤四所得的低水三氧化二砷晶体用80～150℃热风进行风干，得到纯度为99.5％以上的合格分析纯As2O3。
优选的，步骤一所述含砷物料为铅铜冶炼厂生产过程中产生的烟尘和硫化砷渣，所述烟尘的主要金属及其含量分别是：As 10～30％、Pb10～30％，Cu 1～15％，Sn 0.2～2.5％，Sb 0.1～3％，Bi 0.2～2.6％，S 3～8％，O 10～20％，SiO2 3～6％，所述硫化砷渣的含量为：As 25～35％、S 25～40％。
优选的，步骤一中所述循环氧压浸出条件为：100～150℃，2～4h，氧分压0.2～0.5Mpa。
优选的，步骤一中所述浸出液中As5+含量为120～180g/L，Cu含量为1～20g/L，H2SO4浓度为30～60g/L。
优选的，步骤二中所述硫化砷渣和粘合剂混合物加入量为步骤一中所述含砷物料中的烟尘量的20％；所述硫化砷渣与粘合剂的质量比为10:1，所述粘合剂为氧化钙或碳酸钙中的一种或二种的混合物，加入温度为80～100℃，机械搅拌30min，转速30～90r/min；步骤二所述液固分离得到一次净化液的成分和含量为：As5+80～150g/L，As3+10～40g/L，H2SO430～60g/L，SiO2 0.01～0.05％，Ca2+0.01～0.06％。
优选的，步骤三中加入净化的所述吸附剂为活性炭、褐煤粉、硅藻土的一种或几种混合物；所述除钙剂为NaF；所述除钙剂中的F-含量为0.5g/L，所述一次净化液与加入的所述吸附剂和除钙剂混合物的质量比为：L:S＝10～30:1，反应温度为40～80℃，反应0.5～2h，控制所述含As3+的浸出液中砷小于30g/L，冷却至常温，静置陈化24～48h。
优选的，步骤三中所述二净后液的成分和含量为：As5+80～150g/L，As3+10～30g/L，H2SO4 30～60g/L，SiO2 0.001～0.01％，Ca2+0.001～0.01％。
优选的，步骤四中所述二氧化硫的加入方式为：常温下，向所述二净后液中缓慢通入二氧化硫气体，机械搅拌，搅拌在密闭还原槽内进行，储槽容积88m3，搅拌功率45KW，转速75r/min，高价的砷被二氧化硫还原形成低价难溶三价氧化砷析出，待所述还原后混合物As5+小于10g/L即可停止还原；所述还原后混合物为还原析出的三氧化砷混合物，加覆40目的滤布，在1000r/min的离心机内进行离心分离，离心分离后加水离心洗涤硫酸根，得到低水三氧化二砷晶体和还原后液；还原后液中的As5+为10～20g/L，砷含量为35～45g/L，还原后液返回步骤一循环氧压浸出。
优选的，步骤五所述风干是在回转圆筒中，低水三氧化二砷晶体用80～150℃热风进行风干20～60min，得到纯度为99.5％以上的合格分析纯As2O3。
本发明公开了一种含砷物料全湿法生产合格氧化砷的工艺，先把含砷物料加压加温氧化浸出，在含砷低酸浸出矿浆中加入硫化砷和粘合剂混合物净化，固液分离，溶液加入吸附剂和除钙剂，冷却常温，静置陈化24～48h，进行精密过滤，净化后液通入二氧化硫，五氧化砷还原结晶得到三氧化二砷，风干脱水产出合格分析纯三氧化砷产品。本工艺具有流程紧凑、全湿法密闭循环操作，具有劳动环境友好安全等优点，一次性产出合格分析纯三氧化二砷产品，不仅解决了砷的开路，而且砷实现产品化，大幅提升产品价值，在含砷物料处置回收中具有很好的优势。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本发明做详细描述，但本发明的实施方式不限于此。
本发明为一种含砷物料全湿法生产合格氧化砷的工艺，原料利用铅铜冶炼厂生产过程中产生的烟尘和硫化砷渣，烟尘的主要金属及其含量分别是：As 10～30％、Pb 10～30％，Cu 1～15％，Sn 0.2～2.5％，Sb 0.1～3％，Bi 0.2～2.6％，S 3～8％，O 10～20％，SiO2 3～6％，硫化砷渣：As 25～35％、S 25～40％。原料中有铜铅硫化及氧化的混合物，相互包裹。
如图1所示，本发明包括如下步骤：
步骤一：将含砷物料通过氧压浸出，还原返回的高酸溶液被中和为低酸溶液，含砷物料的绝大部分有机质被氧化，得到高价高浓度含砷低酸矿浆，矿浆中溶液As5+含量为120～180g/L，Cu1～20g/L，H2SO4浓度为30～60g/L。循环氧压浸出条件：100～150℃，1～4h，氧分压0.2～0.5Mpa。原料中因含有铜铅硫化及氧化的混合物，相互包裹，需要高温才能将硫化铅和硫化铜浸出，砷的脱除率才能更高，由于含砷物料成分复杂，反应时间长，在3h效果较好。原料中大部分为氧化物，有少部分以硫化物形式存在，而酸性氧压浸出为放热反应，可节约能源，同时氧化物能中和酸，得到低酸浸出矿浆，有利于净化除杂。
步骤二：一次净化：在步骤一的矿浆中加入硫化砷和粘合剂混合物，搅拌30～90min，转速131r/min，进行还原一次净化，硫化砷渣和粘合剂混合物的加入量为烟尘量的20％；混合物中硫化砷渣与粘合剂的质量比为10:1；粘合剂主要是氧化钙和碳酸钙中的任意一种，或者二者混合物。硫化砷被矿浆中高价砷还原得到低价氧化砷和单质硫磺，粘合剂将矿浆中硅胶及重金属混合的悬浮物粘合沉淀，固液分离，得到一次净化渣和一次净化液，一次净化渣为吸附硅胶和有机质的硫磺和硫化铜混合渣，送有价元素回收(火法熔炼回收铅铜锡锑铋金属)。所得到的含砷一次净化液的成分和含量为：As5+80～150g/L，As3+10～40g/L，H2SO4 30～60g/L，SiO2 0.01～0.05％，Ca2+0.01～0.06％。
步骤三：二次净化：在步骤二中的一次净化液中加入吸附剂和除钙剂，搅拌混合均匀后，冷却至常温，静置陈化24～48h，杂质沉底，再进行加覆盖滤纸精密过滤，过滤采用离心分离方式，滤纸目数20目，得到二净渣和二净后液；
吸附剂为活性炭、褐煤粉、硅藻土的一种或几种混合物；除钙剂为NaF；保证F-保持在0.5g/L左右，以出去残余的钙。一次净化液与加入的吸附剂和除钙剂混合物的液体和固体的质量比为：L:S＝10～30:1，反应温度为40～80℃，反应0.5～2h，控制所述含As3+的浸出液中砷小于30g/L，冷却至常温，静置陈化24～48h。得到的二净后液的成分和含量为：As5+ 80～150g/L，As3+ 10～30g/L，H2SO4 30～60g/L，SiO20.001～0.01％，Ca2+0.001～0.01％。
步骤四：还原结晶：在步骤三得到的二净后液中缓慢通入二氧化硫气体，机械搅拌，转速30～90r/min，反应6～12h，高价的砷被二氧化硫还原形成低价难溶三价氧化砷析出得到还原后混合物，还原在密闭还原槽内进行，储槽容积88m3，搅拌功率优选45KW，转速75r/min；反应6～34h后，待还原混合物As5+小于10g/L即可停止还原；还原后混合物为还原析出三氧化砷的混合物，还原后混合物加覆40目的滤布，在1000r/min的离心机内进行离心分离，离心分离后加水离心洗涤硫酸根，得到低水三氧化二砷晶体和还原后液；还原后液中的As5+为10～20g/L，砷含量为35～45g/L，还原后液返回步骤一循环氧压浸出。离心洗涤，将硫酸根离子洗涤降低0.05％以下。
步骤五：风干，将步骤四得到的低水三氧化二砷晶体放入回转圆筒中用80～150℃热风进行风干20～60min，得到纯度为99.5％以上的合格分析纯As2O3。
在还原过程中，由于二氧化硫转化为硫酸，还原后液硫酸浓度增加到120～180g/L，依附在三氧化二砷的金属离子和硅胶会溶于溶液中，离心洗涤硫酸根后，风干脱水产出合格三氧化砷产品。
本发明每立方含砷溶液可以产出100kg以上砷量的氧化砷，产出效率大大增加。
实施例1：取200g含砷物料(烟尘量约120g)，加1000ml还原后液，氧压浸出，氧压温度120℃，氧分压0.5Mpa，反应3h，浸出结束后，取出矿浆加入22克硫化砷渣和粘合剂混合物(20克硫化砷渣，2克石灰石)，待温度降至90℃，转速131r/min搅拌30min，过滤得到一次净化液1000ml，成分和含量为：As5+120g/L，As3+22g/L，H2SO4 35g/L，SiO2 0.03％，Ca2+0.04％。一次净化液加3克活性炭、1克NaF，温度约为60℃，搅拌30min，冷却至常温静置36h，精密过滤纸过滤得到二净后液：As5+120g/L，As3+22g/L，H2SO4 35g/L，SiO20.007％，Ca2+0.009％。二净后液中缓慢通入二氧化硫气体，机械搅拌，搅拌功率45KW，转速75r/min，反应8h，至As5+小于10g/L析出三氧化砷后停止还原；1000r/min离心机过滤，过滤后，加清水离心洗涤，产出晶体在100℃热风中风干1h，得到138.6克三氧化二砷固体，含As2O3为99.6％，产出氧化砷合格。
实施例2：取100g含砷物料(烟尘量约60g)，加500ml还原后液，氧压浸出，110℃，氧分压0.3Mpa，反应3h，浸出结束后，过滤得到含砷浸出液和浸出渣，浸出液加硫化砷渣在95℃将五家砷还原为三价砷，冷却结晶得到45g三氧化二砷晶体，As2O3含量为93.8％，产出氧化砷不能达到合格分析纯。
实施例3：取1000kg含砷物料(烟尘量约60kg)，加5m3还原后液，氧压浸出，氧压温度130℃，氧分压0.45Mpa，反应100min，浸出结束后，取出矿浆加入120kg(100kg硫化砷渣，20kg石灰石)，待温度降至90℃左右，搅拌30min，过滤得到一次净化液5.1m3，成分和含量为：As5+122g/L，As3+21g/L，H2SO4 36g/L，SiO2 0.04％，Ca2+0.05％。一次净化液加30kg褐煤、10kgNaF，60℃，搅拌30min，冷却至常温静置36h，加覆20目滤纸过滤得到二净后液：As5+126g/L，As3+22g/L，H2SO4 36g/L，SiO20.008％，Ca2+0.01％。二净后液中缓慢通入二氧化硫气体，机械搅拌，搅拌功率45KW，转速75r/min，反应8h，至As5+小于10g/L析出三氧化砷，加覆40目滤布，1000r/min离心机过滤，过滤后，加500升清水离心洗涤，产出晶体在110℃热风中，风干1h，产出679.8kg三氧化二砷，含As2O3为99.72％，产出氧化砷为合格分析纯。
实施例4：取3000g含砷物料(烟尘量约1800g)，加3000ml还原后液，氧压浸出，氧压温度140℃，氧分压0.3Mpa，反应4h，浸出结束后，取出矿浆加入360g(300g硫化砷渣，60g石灰石)，待温度降至90℃左右，搅拌30min，过滤得到一次净化液3000ml，成分和含量为：As5+136g/L，As3+28g/L，H2SO4 42g/L，SiO2 0.04％，Ca2+0.05％。一次净化液加100g褐煤、30gNaF，60℃，搅拌30min，冷却至常温静置36h，加覆20目滤纸过滤得到二净后液：As5+140g/L，As3+29g/L，H2SO4 43g/L，SiO20.005％，Ca2+0.008％。二净后液中缓慢通入二氧化硫气体，机械搅拌，搅拌功率45KW，转速75r/min，反应8h，至As5+小于10g/L析出三氧化砷，加覆40目滤布，1000r/min离心机过滤，过滤后，加100升清水离心洗涤，产出晶体在110℃热风中，风干1h，产出2.3kg三氧化二砷，含As2O3为99.83％，产出氧化砷合格。
实施例5：取500kg含砷物料(烟尘量约30kg)，加2.5m3还原后液，氧压浸出，氧压温度150℃，氧分压0.2Mpa，反应3h，浸出结束后，取出矿浆加入60kg(50kg硫化砷渣，10kg石灰石)，待温度降至90℃左右，搅拌30min，过滤得到一次净化液2.5m3，成分和含量为：As5+127g/L，As3+25g/L，H2SO4 38g/L，SiO2 0.05％，Ca2+0.06％。一次净化液加15kg硅藻土、5kgNaF，60℃，搅拌30min，冷却至常温静置40h，加覆20目滤纸过滤得到二净后液：As5+132g/L，As3+28g/L，H2SO4 35g/L，SiO20.007％，Ca2+0.008％。二净后液中缓慢通入二氧化硫气体，机械搅拌，搅拌功率45KW，转速75r/min，反应8h，至As5+小于10g/L析出三氧化砷，加覆40目滤布，1000r/min离心机过滤，过滤后，加250升清水离心洗涤，产出晶体在110℃热风中，风干1h，产出357.6kg三氧化二砷，含As2O3为99.75％，产出氧化砷为合格分析纯。
从实施例中可以看出，实施例2的一次净化液因未经过吸附剂和除钙剂陈化过滤，也没有经过离心洗涤，产出氧化砷含量低，不能达到合格分析纯，且产出效率低。
以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，仍属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种含砷物料全湿法生产合格氧化砷的工艺，其特征是：包括如下步骤：
步骤一：氧压浸出：将含砷物料通过循环氧压浸出，得到高价高浓度含砷低酸矿浆；
步骤二：一次净化：在步骤一所述的矿浆中加入硫化砷和粘合剂，搅拌30～90min，转速131r/min；所述硫化砷被所述矿浆中的高价砷还原得到低价氧化砷和单质硫磺，所述粘合剂将所述矿浆中的硅胶及重金属混合的悬浮物粘合沉淀，固液分离，得到一次净化渣和一次净化液；
步骤三：二次净化：在步骤二中的一次净化液中加入吸附剂和除钙剂的混合物，冷却至常温，静置陈化24～48h，再进行加覆盖滤纸精密过滤，过滤采用离心分离方式，滤纸目数20目，得到二净渣和二净后液；
步骤四：还原结晶：在步骤三所述二净后液中加入二氧化硫进行还原搅拌，转速30～90r/min，反应12h，常温下反应得到还原后混合物，还原后混合物采用滤网40目的滤布进行离心分离，在离心分离后加水洗涤硫酸根，得到低水三氧化二砷晶体和还原后液；
步骤五：风干：将步骤四所得的低水三氧化二砷晶体用80～150℃热风进行风干，得到纯度为99.5％以上的合格分析纯As2O3。
2.根据权利要求1所述的一种含砷物料全湿法生产合格氧化砷的工艺，其特征在于：步骤一所述含砷物料为铅铜冶炼厂生产过程中产生的烟尘和硫化砷渣，所述烟尘的主要金属及其含量分别是：As 10～30％、Pb 10～30％，Cu 1～15％，Sn 0.2～2.5％，Sb 0.1～3％，Bi 0.2～2.6％，S 3～8％，O 10～20％，SiO2 3～6％，所述硫化砷渣的含量为：As 25～35％、S 25～40％。
3.根据权利要求1所述的一种含砷物料全湿法生产合格氧化砷的工艺，其特征在于：步骤一中所述循环氧压浸出条件为：100～150℃，2～4h，氧分压0.2～0.5Mpa。
4.根据权利要求1所述的一种含砷物料全湿法生产合格氧化砷的工艺，其特征在于：步骤一中所述浸出液中As5+含量为120～180g/L，Cu含量为1～20g/L，H2SO4浓度为30～60g/L。
5.根据权利要求1所述的一种含砷物料全湿法生产合格氧化砷的工艺，其特征在于：步骤二中所述硫化砷渣和粘合剂混合物加入量为步骤一中所述含砷物料中的烟尘量的20％；所述硫化砷渣与粘合剂的质量比为10:1，所述粘合剂为氧化钙或碳酸钙中的一种或二种的混合物，加入温度为80～100℃，机械搅拌30min，转速30～90r/min；步骤二所述液固分离得到一次净化液的成分和含量为：As5+ 80～150g/L，As3+ 10～40g/L，H2SO4 30～60g/L，SiO20.01～0.05％，Ca2+ 0.01～0.06％。
6.根据权利要求1所述的一种含砷物料全湿法生产合格氧化砷的工艺，其特征在于：步骤三中加入净化的所述吸附剂为活性炭、褐煤粉、硅藻土的一种或几种混合物；所述除钙剂为NaF；所述除钙剂中的F-含量为0.5g/L，所述一次净化液与加入的所述吸附剂和除钙剂混合物的质量比为：L:S＝10～30:1，反应温度为40～80℃，反应0.5～2h，控制所述含As3+的浸出液中砷小于30g/L，冷却至常温，静置陈化24～48h。
7.根据权利要求1所述的一种含砷物料全湿法生产合格氧化砷的工艺，其特征在于：步骤三中所述二净后液的成分和含量为：As5+80～150g/L，As3+ 10～30g/L，H2SO4 30～60g/L，SiO2 0.001～0.01％，Ca2+0.001～0.01％。
8.根据权利要求1所述的一种含砷物料全湿法生产合格氧化砷的工艺，其特征在于：步骤四中所述二氧化硫的加入方式为：常温下，向所述二净后液中缓慢通入二氧化硫气体，机械搅拌，搅拌在密闭还原槽内进行，储槽容积88m3，搅拌功率45KW，转速75r/min，高价的砷被二氧化硫还原形成低价难溶三价氧化砷析出，待所述还原后混合物As5+小于10g/L即可停止还原；所述还原后混合物为还原析出的三氧化砷混合物，加覆40目的滤布，在1000r/min的离心机内进行离心分离，离心分离后加水洗涤硫酸根，得到低水三氧化二砷晶体和还原后液；还原后液中的As5+为10～20g/L，砷含量为35～45g/L，还原后液返回步骤一循环氧压浸出。
9.根据权利要求1所述的一种含砷物料全湿法生产合格氧化砷的工艺，其特征在于：步骤五所述风干是在回转圆筒中，低水三氧化二砷晶体用80～150℃热风进行风干20～60min，得到纯度为99.5％以上的合格分析纯As2O3。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113462907A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-10-01 | 林西金易来砷业有限公司 | 一种利用含砷物料生产砷的工艺 |
Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2012472A1 (en) * | 1989-03-31 | 1990-09-30 | Georg Schuster | Procedure and apparatus for separating arsenic from waste material |
| US20040089608A1 (en) * | 2001-08-27 | 2004-05-13 | Vo Toan Phan | Adsorbents for removing heavy metals and methods for producing and using the same |
| CN101302039A (zh) * | 2008-06-18 | 2008-11-12 | 江苏东新能源科技有限公司 | 多元一步去除钴溶液中杂质元素Fe、Ca、Cu的方法 |
| CN102433440A (zh) * | 2011-12-20 | 2012-05-02 | 湖南展泰有色金属有限公司 | 一种高砷冶金废料中砷的有价回收方法 |
| WO2012096346A1 (ja) * | 2011-01-14 | 2012-07-19 | 独立行政法人物質・材料研究機構 | ヒ素イオン吸着性化合物を担持したナノ構造物およびそれを用いたヒ素イオン回収方法 |
| CN106834717A (zh) * | 2016-12-21 | 2017-06-13 | 中南大学 | 一种从含砷烟尘回收有价金属及砷安全处置的方法 |
| CN107012340A (zh) * | 2017-03-30 | 2017-08-04 | 郴州金山冶金化工有限公司 | 一种全湿法从硫化砷废渣中提取砷的工艺 |
| CN108249480A (zh) * | 2017-12-22 | 2018-07-06 | 东营方圆有色金属有限公司 | 一种铜冶炼硫化砷渣、烟尘浸出液砷的综合回收方法 |
| CN108315571A (zh) * | 2018-01-17 | 2018-07-24 | 中国瑞林工程技术有限公司 | 一种含硫化砷物料的处理工艺 |
| CL2018001687A1 (es) * | 2017-06-22 | 2018-11-09 | Lifezone Ltd | Proceso de tratamiento hidrometalúrgico para la extracción de elementos preciosos, base y raros |
| CN109930003A (zh) * | 2019-04-01 | 2019-06-25 | 山东恒邦冶炼股份有限公司 | 一种硫化砷渣资源化利用的综合处理方法 |
| CN110331300A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-10-15 | 东营方圆有色金属有限公司 | 一种铜冶炼行业污酸和烟尘综合提取砷的方法 |
| CN111302525A (zh) * | 2019-12-06 | 2020-06-19 | 中南大学 | 一种冶炼烟气洗涤废水资源化治理方法 |
-
2020
- 2020-09-08 CN CN202010934138.4A patent/CN112063858A/zh active Pending
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2012472A1 (en) * | 1989-03-31 | 1990-09-30 | Georg Schuster | Procedure and apparatus for separating arsenic from waste material |
| US20040089608A1 (en) * | 2001-08-27 | 2004-05-13 | Vo Toan Phan | Adsorbents for removing heavy metals and methods for producing and using the same |
| CN101302039A (zh) * | 2008-06-18 | 2008-11-12 | 江苏东新能源科技有限公司 | 多元一步去除钴溶液中杂质元素Fe、Ca、Cu的方法 |
| WO2012096346A1 (ja) * | 2011-01-14 | 2012-07-19 | 独立行政法人物質・材料研究機構 | ヒ素イオン吸着性化合物を担持したナノ構造物およびそれを用いたヒ素イオン回収方法 |
| CN102433440A (zh) * | 2011-12-20 | 2012-05-02 | 湖南展泰有色金属有限公司 | 一种高砷冶金废料中砷的有价回收方法 |
| CN106834717A (zh) * | 2016-12-21 | 2017-06-13 | 中南大学 | 一种从含砷烟尘回收有价金属及砷安全处置的方法 |
| CN107012340A (zh) * | 2017-03-30 | 2017-08-04 | 郴州金山冶金化工有限公司 | 一种全湿法从硫化砷废渣中提取砷的工艺 |
| CL2018001687A1 (es) * | 2017-06-22 | 2018-11-09 | Lifezone Ltd | Proceso de tratamiento hidrometalúrgico para la extracción de elementos preciosos, base y raros |
| CN108249480A (zh) * | 2017-12-22 | 2018-07-06 | 东营方圆有色金属有限公司 | 一种铜冶炼硫化砷渣、烟尘浸出液砷的综合回收方法 |
| CN108315571A (zh) * | 2018-01-17 | 2018-07-24 | 中国瑞林工程技术有限公司 | 一种含硫化砷物料的处理工艺 |
| CN109930003A (zh) * | 2019-04-01 | 2019-06-25 | 山东恒邦冶炼股份有限公司 | 一种硫化砷渣资源化利用的综合处理方法 |
| CN110331300A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-10-15 | 东营方圆有色金属有限公司 | 一种铜冶炼行业污酸和烟尘综合提取砷的方法 |
| CN111302525A (zh) * | 2019-12-06 | 2020-06-19 | 中南大学 | 一种冶炼烟气洗涤废水资源化治理方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113462907A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-10-01 | 林西金易来砷业有限公司 | 一种利用含砷物料生产砷的工艺 |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201211 |
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